煤层气知识培训讲座
煤层气概述
煤层气又称煤层瓦斯，煤层甲烷，它是成 煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或 游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然 气体，属于非常规天然气，它是优质的化 工和能源原料。
h
1
煤层气特征及用途
煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是 CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储 存于煤层内的非常规天然气，热值是通用 煤的2-5倍。1立方米纯煤层气的热值相当 于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与 天然气相当，可以与天然气混输混用，而 且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气， 是上好的工业、化工、发电和居民生活燃 料。
h
2
煤层气特征及用途
煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火 就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。 煤层气直接排放到大气中，其温室效应约 为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极 强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿 瓦斯爆炸率将降低70%到85%。
h
3
煤层气特征及用途
煤层气或瓦斯的热值跟甲烷(CH4)含量有 关，地面抽采的煤层气甲烷(CH4)含量一 般大于96.5%，当甲烷含量97.8%时，在 0℃, 101.325kPa下，
h
12
煤层气储量
全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、 新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区， 其中晋陕内蒙古含气区煤层气资源量最大， 为17.25万亿立方米，占全国煤层气总资 源量的50%左右。
位于鄂尔多斯盆地的陕西省境内韩城区块 可开发的煤层气约10亿立方米，目前韩城 区块的煤层气正处于大力开发，远期潜力 较大，近期以满足气田周边市场为主。
目前，中国煤层气可采资源量约10万亿立 方米，累计探明煤层气地质储量1023亿 立方米，可采储量约470亿立方米。
h
9
煤层气储量
据煤层气资源评价，我国埋深2000m以浅煤层 气地质资源量约36万亿立方米，主要分布在华 北和西北地区。其中，华北地区、西北地区、 南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量 分别占全国煤层气地质资源总量的56.3%、 28.1%、14.3%、1.3%。
煤层气的开采方式： 一是地面钻井开采； 二是井下煤层气抽采。 地面钻井开采的煤层气和抽放瓦斯都是可
以利用的，通过地面开采和抽放后可以大 大减少风排瓦斯的数量，降低了煤矿对通 风的要求，改善了矿工的安全生产条件。
h
15
煤层气的开采方式
1.煤层气井排采的特殊性 煤层气的产出具有解吸、扩散和渗流三种形式，
低热值：14.63MJ/m3(约3494 kcal/ Nm3)
高热值：16.24 MJ/m3(约3878 kcal/ Nm3)
h
5
煤层气特征及用途
煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电燃 料、汽车燃料和重要的化工原料，用途非常广 泛。每标方煤层气大约相当于9.5度电、3 m水 煤气、1L柴油、接近0.8kg液化石油气、1.11.3L汽油
1000m以浅、1000～1500m和1500～2000m的 煤层气地质资源量，分别占全国煤层气资源地 质总量的38.8%、28.8%和32.4%。
h
10
煤层气储量
全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地 (群)共有14个，其中含气量在5000～ 10000亿立方米之间的有川南黔北、豫西、 川渝、三塘湖、徐淮等盆地，含气量大于 10000亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、 沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、 二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山 盆地群、海拉尔盆地。
煤层气比空气轻，其密度是空气的0.55倍，稍 有泄漏会向上扩散，只要保持室内空气流通， 即可避免爆炸和火灾。而煤气、液化石油气密 度是空气的1.5—2.0倍，泄漏后会向下沉积，所 以危险性要比煤层气要大的多
h
6
煤层气特征及用途
在国际能源局势趋紧的情况下，作为一种 优质高效清洁能源，煤层气的大规模开发 利用前景诱人。煤层气的开发利用还具有 一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平， 具有安全效应；有效减排温室气体，产生 良好的环保效应；作为一种高效、洁净能 源，产生巨大的经济效益。
经历了单相水流、不饱和两相流和两相流三个 阶段。合理的排采强度时实现此三个阶段的平 稳过渡的关键，是确保煤层气井稳产、高产的 前提。如果排采强度过大，则会引起速敏和应 力敏感，使得储层严重伤害，造成低产；如果 排采强度过低，将造成开发成本增加。这就急 需一种能够自动控制排采强度的设备，可控制 液面（井底压力）匀速下降。
h
7
煤层气特征及用途
煤层气的用途 用于发电燃料、工业燃料和居民生活燃料；
还可液化成汽车燃料，也可广泛用于生产 合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面，成为 一种热值高的洁净能源和重要原料，开发 利用的市场前景十分广阔。
h
8
煤层气储量
煤层气是煤层本身自生自储式的非常规天 然气，世界上有74个国家蕴藏着煤层气资 源，全球埋深浅于2000米的煤层气资源 约为240万亿立方米，是常规天然气探明 储量的两倍多，中国煤层气资源量达36.8 万亿立方米，居世界第三位。
h
13
煤层气的开采方式
美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的 开发利用起步较早，主要采用煤炭开采前 抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气， 产业发展较为成熟。80年代初美国开始试 验应用常规油气井（即地面钻井）开采煤 层气并获得突破性进展，标志着世界煤层 气开发进入一个新阶段。
h
14储量
我国煤层气可采资源总量约10万亿立方米，其 中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个：二连、 鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、 塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四 川、三塘湖、豫西、宁武等。二连盆地煤层气 可采资源量最多，约2万亿立方米；鄂尔多斯盆 地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米 以上，准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方 米。
高热值：QH=38.9311MJ/Nm3(约 9299 kcal/ Nm3)
低热值：QL=34.5964MJ/Nm3(约 8263 kcal/ Nm3)
h
4
煤层气特征及用途
井下抽采的煤层气（瓦斯）目前一般将甲 烷(CH4)含量调整到40.8%后利用，此时 瓦斯的热值为：（在0℃, 101.325kPa下）
煤层气又称煤层瓦斯，煤层甲烷，它是成 煤过程中经过生物化学热解作用以吸附或 游离状态赋存于煤层及固岩的自储式天然 气体，属于非常规天然气，它是优质的化 工和能源原料。
h
1
煤层气特征及用途
煤层气俗称“瓦斯”，其主要成分是 CH4（甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储 存于煤层内的非常规天然气，热值是通用 煤的2-5倍。1立方米纯煤层气的热值相当 于1.13kg汽油、1.21kg标准煤，其热值与 天然气相当，可以与天然气混输混用，而 且燃烧后很洁净，几乎不产生任何废气， 是上好的工业、化工、发电和居民生活燃 料。
h
2
煤层气特征及用途
煤层气空气浓度达到5%-16%时，遇明火 就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。 煤层气直接排放到大气中，其温室效应约 为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极 强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿 瓦斯爆炸率将降低70%到85%。
h
3
煤层气特征及用途
煤层气或瓦斯的热值跟甲烷(CH4)含量有 关，地面抽采的煤层气甲烷(CH4)含量一 般大于96.5%，当甲烷含量97.8%时，在 0℃, 101.325kPa下，
h
12
煤层气储量
全国95%的煤层气资源分布在晋陕内蒙古、 新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区， 其中晋陕内蒙古含气区煤层气资源量最大， 为17.25万亿立方米，占全国煤层气总资 源量的50%左右。
位于鄂尔多斯盆地的陕西省境内韩城区块 可开发的煤层气约10亿立方米，目前韩城 区块的煤层气正处于大力开发，远期潜力 较大，近期以满足气田周边市场为主。
目前，中国煤层气可采资源量约10万亿立 方米，累计探明煤层气地质储量1023亿 立方米，可采储量约470亿立方米。
h
9
煤层气储量
据煤层气资源评价，我国埋深2000m以浅煤层 气地质资源量约36万亿立方米，主要分布在华 北和西北地区。其中，华北地区、西北地区、 南方地区和东北地区赋存的煤层气地质资源量 分别占全国煤层气地质资源总量的56.3%、 28.1%、14.3%、1.3%。
煤层气的开采方式： 一是地面钻井开采； 二是井下煤层气抽采。 地面钻井开采的煤层气和抽放瓦斯都是可
以利用的，通过地面开采和抽放后可以大 大减少风排瓦斯的数量，降低了煤矿对通 风的要求，改善了矿工的安全生产条件。
h
15
煤层气的开采方式
1.煤层气井排采的特殊性 煤层气的产出具有解吸、扩散和渗流三种形式，
低热值：14.63MJ/m3(约3494 kcal/ Nm3)
高热值：16.24 MJ/m3(约3878 kcal/ Nm3)
h
5
煤层气特征及用途
煤层气可以用作民用燃料、工业燃料、发电燃 料、汽车燃料和重要的化工原料，用途非常广 泛。每标方煤层气大约相当于9.5度电、3 m水 煤气、1L柴油、接近0.8kg液化石油气、1.11.3L汽油
1000m以浅、1000～1500m和1500～2000m的 煤层气地质资源量，分别占全国煤层气资源地 质总量的38.8%、28.8%和32.4%。
h
10
煤层气储量
全国大于5000亿立方米的含煤层气盆地 (群)共有14个，其中含气量在5000～ 10000亿立方米之间的有川南黔北、豫西、 川渝、三塘湖、徐淮等盆地，含气量大于 10000亿立方米的有鄂尔多斯盆地东缘、 沁水盆地、准噶尔盆地、滇东黔西盆地群、 二连盆地、吐哈盆地、塔里木盆地、天山 盆地群、海拉尔盆地。
煤层气比空气轻，其密度是空气的0.55倍，稍 有泄漏会向上扩散，只要保持室内空气流通， 即可避免爆炸和火灾。而煤气、液化石油气密 度是空气的1.5—2.0倍，泄漏后会向下沉积，所 以危险性要比煤层气要大的多
h
6
煤层气特征及用途
在国际能源局势趋紧的情况下，作为一种 优质高效清洁能源，煤层气的大规模开发 利用前景诱人。煤层气的开发利用还具有 一举多得的功效：提高瓦斯事故防范水平， 具有安全效应；有效减排温室气体，产生 良好的环保效应；作为一种高效、洁净能 源，产生巨大的经济效益。
经历了单相水流、不饱和两相流和两相流三个 阶段。合理的排采强度时实现此三个阶段的平 稳过渡的关键，是确保煤层气井稳产、高产的 前提。如果排采强度过大，则会引起速敏和应 力敏感，使得储层严重伤害，造成低产；如果 排采强度过低，将造成开发成本增加。这就急 需一种能够自动控制排采强度的设备，可控制 液面（井底压力）匀速下降。
h
7
煤层气特征及用途
煤层气的用途 用于发电燃料、工业燃料和居民生活燃料；
还可液化成汽车燃料，也可广泛用于生产 合成氨、甲醛、甲醇、炭黑等方面，成为 一种热值高的洁净能源和重要原料，开发 利用的市场前景十分广阔。
h
8
煤层气储量
煤层气是煤层本身自生自储式的非常规天 然气，世界上有74个国家蕴藏着煤层气资 源，全球埋深浅于2000米的煤层气资源 约为240万亿立方米，是常规天然气探明 储量的两倍多，中国煤层气资源量达36.8 万亿立方米，居世界第三位。
h
13
煤层气的开采方式
美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的 开发利用起步较早，主要采用煤炭开采前 抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气， 产业发展较为成熟。80年代初美国开始试 验应用常规油气井（即地面钻井）开采煤 层气并获得突破性进展，标志着世界煤层 气开发进入一个新阶段。
h
14储量
我国煤层气可采资源总量约10万亿立方米，其 中大于1000亿立方米的盆地(群)有15个：二连、 鄂尔多斯盆地东缘、滇东黔西、沁水、准噶尔、 塔里木、天山、海拉尔、吐哈、川南黔北、四 川、三塘湖、豫西、宁武等。二连盆地煤层气 可采资源量最多，约2万亿立方米；鄂尔多斯盆 地东缘、沁水盆地的可采资源量在1万亿立方米 以上，准噶尔盆地可采资源量约为8000亿立方 米。
高热值：QH=38.9311MJ/Nm3(约 9299 kcal/ Nm3)
低热值：QL=34.5964MJ/Nm3(约 8263 kcal/ Nm3)
h
4
煤层气特征及用途
井下抽采的煤层气（瓦斯）目前一般将甲 烷(CH4)含量调整到40.8%后利用，此时 瓦斯的热值为：（在0℃, 101.325kPa下）
合集下载
煤层气开采安全规程培训课件ppt
2020/5/19
-
6
➢ 第十五条 煤层气企业应当经常开展安全生产检查及事故 隐患排查，对发现的安全生产问题和事故隐患，应当立即 采取措施进行整改；不能立即整改的，应当制定整改方案 限期处理。
➢ 第十六条 煤层气企业应当对安全阀、压力表、传感器和 监测设备进行定期校验、检定。煤层气企业的特种设备应 当按照有关规定定期检测。
2020/5/19
-
9
硫化氢，H2S，正常情况下是一种易燃的酸性气体，亦为窒息性
和刺激性气体。浓度低时带恶臭，气味如臭蛋；浓度高时反而没有气 味（因为高浓度的硫化氢可以麻痹嗅觉神经）。硫化氢自然界存在于 原油、天然气、火山气体和温泉之中，它也可以在细菌分解有机物的 过程中产生。它是一种急性剧毒物质，吸入少量高浓度硫化氢可于短 时间内致命。
➢ 第十七条 煤层气企业应当建立相应的消防机构，配备专 职或者兼职消防人员和必要的装备、器材，或者与所在地 消防、应急救援机构签订消防救援合同。
➢ 第十八条 煤层气企业应当建立劳动防护用品配备、使用 和管理制度，为从业人员提供符合国家标准或者行业标准 的劳动防护用品。 煤层气企业应当对从业人员进行劳动防护用品使用的 培训，指导、教育从业人员正确佩戴和使用劳动防护用品。
➢ 第三条 煤层气地面开采企业以及承包单位（以下统称煤 层气企业）应当遵守国家有关安全生产的法律、行政法规、 规章、标准和技术规范，依法取得安全生产许可证，接受 煤矿安全监察机构的监察。
➢ 第四条 煤层气企业应当建立安全生产管理机构，配备相 应的专职安全生产管理人员；建立健全安全管理制度和操 作规程，落实安全生产责任制，配备满足需要的安全设备 和装备。
硫化氢中毒一般发病迅速，出现以脑和(或)呼吸系统损害为主的 临床表现，亦可伴有心脏等器官功能障碍。
煤层气概述PPT学习教案
第7页/共40页
煤层气的生成及储存条 件
埋深 (m)
阶段性
0C
PT
J
1000
40 OC 60 CO
K
E NQ
40
30
2000
3000
4000 300
80OC
1 0 0O C 1 2 0OC
1 4 0OC 1 6 0OC 1 8 0OC 200 CO 2 2 0OC
2 4 0OC 2 6 0OC
含气量变化史， 对应右侧的吸附容量标尺
第18页/共40页
煤层气生成及储存条件
解吸动力学特征及解吸类型：
（3）扩散解吸 根据分子扩散理论，只要有浓度差存在，就有分子扩散运动，这是
气体分子热力学性质所决定的。研究表明，甲烷气体分子在煤的孔隙内表 面得以高度富集，这就与孔隙、裂隙内的流体构成了高梯度的浓度差，这 种浓度差迫使甲烷分子扩散，从而造成非常规解吸。基于扩散的普遍存在 性，因此扩散解吸也是煤层气开采过程中煤层气解吸的重要的一种作用类 型。鉴于扩散解吸的实质是由于浓度差造成的扩散而导致的“解吸”，因 此这种扩散的本身是偶于“解吸作用”之中的，是解吸作用与扩散作用的 耦合。从解吸的角度，称之为“扩散解吸”。
煤储层含气性可从诸多方面进行表征，如煤层气组成、煤层 气含气量、含气饱和度、可解吸率以及煤层气资源量、资源 丰度等。
含气量是确定煤层气资源量必不可少的参数，与储层压力和 吸附等温线结合起来使用，还可以预测煤层气产能。值得注 意的是，并不是每个含煤区、每个煤层都赋存有可供开采的 煤层气。因此，必须预先测定煤层的含气量。
第2页/共40页
什么是煤层气
煤层气赋存状态：
(1) 通过将实测煤层气含量数据与等温吸附实验所获 得的理论吸附量进行对比发现，绝大多数样点的煤层气吸附 饱和度处于吸附欠饱和或接近吸附饱和状态，很少有吸附过 饱和状态。这一事实充分证明煤层气的赋存状态以吸附为主 。
煤层气的生成及储存条 件
埋深 (m)
阶段性
0C
PT
J
1000
40 OC 60 CO
K
E NQ
40
30
2000
3000
4000 300
80OC
1 0 0O C 1 2 0OC
1 4 0OC 1 6 0OC 1 8 0OC 200 CO 2 2 0OC
2 4 0OC 2 6 0OC
含气量变化史， 对应右侧的吸附容量标尺
第18页/共40页
煤层气生成及储存条件
解吸动力学特征及解吸类型：
（3）扩散解吸 根据分子扩散理论，只要有浓度差存在，就有分子扩散运动，这是
气体分子热力学性质所决定的。研究表明，甲烷气体分子在煤的孔隙内表 面得以高度富集，这就与孔隙、裂隙内的流体构成了高梯度的浓度差，这 种浓度差迫使甲烷分子扩散，从而造成非常规解吸。基于扩散的普遍存在 性，因此扩散解吸也是煤层气开采过程中煤层气解吸的重要的一种作用类 型。鉴于扩散解吸的实质是由于浓度差造成的扩散而导致的“解吸”，因 此这种扩散的本身是偶于“解吸作用”之中的，是解吸作用与扩散作用的 耦合。从解吸的角度，称之为“扩散解吸”。
煤储层含气性可从诸多方面进行表征，如煤层气组成、煤层 气含气量、含气饱和度、可解吸率以及煤层气资源量、资源 丰度等。
含气量是确定煤层气资源量必不可少的参数，与储层压力和 吸附等温线结合起来使用，还可以预测煤层气产能。值得注 意的是，并不是每个含煤区、每个煤层都赋存有可供开采的 煤层气。因此，必须预先测定煤层的含气量。
第2页/共40页
什么是煤层气
煤层气赋存状态：
(1) 通过将实测煤层气含量数据与等温吸附实验所获 得的理论吸附量进行对比发现，绝大多数样点的煤层气吸附 饱和度处于吸附欠饱和或接近吸附饱和状态，很少有吸附过 饱和状态。这一事实充分证明煤层气的赋存状态以吸附为主 。
煤层气知识培训讲座
煤层气的开采方式
地面钻井开采方式，国外已经使用，我国 有些煤层透气性较差，地面开采有一定困 难，但假设积极开发每年至少可采出50亿 立方米；由于过去除了供暖外没有找到合 理的利用手段，未能充分利用，所以，抽 放瓦斯绝大局部仍然排入大气，花去了费 用，浪费了资源，污染了环境。
煤层气的开采方式
2 两种开采模式的一样点
煤层气的开采方式
美国、英国、德国、俄罗斯等国煤层气的 开发利用起步较早，主要采用煤炭开采前 抽放和采空区封闭抽放方式抽放煤层气， 产业开展较为成熟。80年代初美国开场试 验应用常规油气井〔即地面钻井〕开采煤 层气并获得突破性进展，标志着世界煤层 气开发进入一个新阶段。
煤层气的开采方式
煤层气的开采方式： 一是地面钻井开采； 二是井下煤层气抽采。 地面钻井开采的煤层气和抽放瓦斯都是可
煤层气的开采方式
使井下煤层气得以抽采的两个根本条件是： 在小范围内有足够的煤层气资源 使煤层瓦斯得以释放的煤层透气性大小。
煤层气的开采方式
1 实施方法的不同
井下煤层气抽采主要是通过钻孔方式钻进几 百米到上千米，利用抽放泵对井下煤层气进展 采收，资源量和透气性是其发生根底。地面钻 采煤层气是通过排水降压使煤层气解吸并采出， 其实施方式主要是打垂直井或定向井。并在井 下煤储层下制造口袋，利用抽水泵抽取煤储层 中的水使煤储层压力降低到临界解吸压力以下 产出
煤层气特征及用途
煤层气空气浓度到达5%-16%时，遇明火 就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。 煤层气直接排放到大气中，其温室效应约 为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极 强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿 瓦斯爆炸率将降低70%到85%。
煤层气特征及用途
煤层气或瓦斯的热值跟甲烷(CH4)含量有 关，地面抽采的煤层气甲烷(CH4)含量一 般大于96.5%，当甲烷含量97.8%时，在 0℃, 101.325kPa下，
煤层气ppt课件
输入型：多位于构造高点。初期本井降压解吸气随降压漏斗从 本井产出，后期构造下倾部位解吸气又运移到本井产出。排采 井一般位于构造高点，日产气量呈上升—稳产—上升—递减四 个阶段。此类井一般高产、稳产期长。
成藏模式及开采特征
开采效果
煤层气的产出是一个“排水－降压－解吸－扩散－渗流”的 过程。有效应力效应、基质收缩效应和克林肯伯格效应三种 效应共同作用决定了煤储层渗透率的动态变化过程，而这一 过程对煤层气井的开发效果有直接的影响。根据渗透率及产 气量可以将煤层气的开采效果分为三类：
排采动态分析预测
产量递减法
产量递减法是使用递减曲线分析预测煤层气产量的方法。最 早是由Hanby（1991）在使用指数递减对美国黑勇士盆地的 煤层气井进行经济评估时提出来的。
该方法主要是通过研究煤层气井的产出规律、分析气井的生 产特性和历史资料来预测储量。假设一旦煤层气井达到了实 际高峰值，产气量就开始下降，持续呈典型的可预测的递减 趋势，并沿着一条拟定的递减率曲线变化，由此就可以利用 传统递减分析法及开采特征
开采特征
外输型：多位于构造翼部、非均质性强的地区。气产量一部分通 过本井降压解吸半径内从本井产出，大部分通过高渗通道或沿上 倾部位扩散到其他井内产出。排采井一般位于构造翼部、非均质 性较强的地区。日产气量呈不产—上升—缓慢递减三个阶段。此 类井多低产。
成藏模式及开采特征
开采特征
排采动态分析预测
因为缺乏科学的工具，早期对煤层气排采动态分析预测是很困 难的。大多数煤层气井初始排采时气、水产能较高，经过一段 时间（如数月）的抽排后，出现产量衰减甚至被迫关闭，对后 续产能缺乏系统的预测，极大地制约着煤层气产业的发展。通 过近几十年发展，国内外诸多学者对煤层气井的排采动态分析 预测进行了相应的研究和探讨。当前在国外对煤层气井煤层气 排采动态分析预测采用较多的方法主要是产量递减法及数值模 拟法。
成藏模式及开采特征
开采效果
煤层气的产出是一个“排水－降压－解吸－扩散－渗流”的 过程。有效应力效应、基质收缩效应和克林肯伯格效应三种 效应共同作用决定了煤储层渗透率的动态变化过程，而这一 过程对煤层气井的开发效果有直接的影响。根据渗透率及产 气量可以将煤层气的开采效果分为三类：
排采动态分析预测
产量递减法
产量递减法是使用递减曲线分析预测煤层气产量的方法。最 早是由Hanby（1991）在使用指数递减对美国黑勇士盆地的 煤层气井进行经济评估时提出来的。
该方法主要是通过研究煤层气井的产出规律、分析气井的生 产特性和历史资料来预测储量。假设一旦煤层气井达到了实 际高峰值，产气量就开始下降，持续呈典型的可预测的递减 趋势，并沿着一条拟定的递减率曲线变化，由此就可以利用 传统递减分析法及开采特征
开采特征
外输型：多位于构造翼部、非均质性强的地区。气产量一部分通 过本井降压解吸半径内从本井产出，大部分通过高渗通道或沿上 倾部位扩散到其他井内产出。排采井一般位于构造翼部、非均质 性较强的地区。日产气量呈不产—上升—缓慢递减三个阶段。此 类井多低产。
成藏模式及开采特征
开采特征
排采动态分析预测
因为缺乏科学的工具，早期对煤层气排采动态分析预测是很困 难的。大多数煤层气井初始排采时气、水产能较高，经过一段 时间（如数月）的抽排后，出现产量衰减甚至被迫关闭，对后 续产能缺乏系统的预测，极大地制约着煤层气产业的发展。通 过近几十年发展，国内外诸多学者对煤层气井的排采动态分析 预测进行了相应的研究和探讨。当前在国外对煤层气井煤层气 排采动态分析预测采用较多的方法主要是产量递减法及数值模 拟法。
煤层气基础知识(整理)
1.1. 煤层气的定义和基本特征从矿产资源的角度讲，煤层气是以甲烷为主要成分（含量＞85%），是在煤化作用过程中形成的，储集在煤层气及其临近岩层之中的，可以利用开发技术将其从煤层中采出并加以利用的非常规天然气。
对煤层气而言，煤层既是气源岩，又是。
煤层具有一系列独特的物理、化学性质和特殊的岩石力学性质，因而使煤层气在贮气机理、孔渗性能、气井的产气机理和产量动态等方面与常规天然气有明显的区别（详见表1.1），表现出鲜明的特征。
资料来源：张新民中国煤层气地质与资源评价2002年1.2. 煤层气生成1.2.1. 煤层气成因类型及形成机理从泥炭到不同变质程度煤的形成过程中，都有气体的生成。
根据气体生成机理的不同，可以将煤层气的成因类型分为生物成因和热成因两类。
生物成因气主要形成于煤化作用的未成熟期，而热成因气主要形成于煤化作用的成熟期和过成熟期。
1.2.1.1. 生物成因气生物成因气主要由甲烷组成，它是由各种微生物的一系列复杂作用过程导致有机质发生降解作用而形成。
生物成因气又可以根据产生阶段的不同分为原生生物气和次生生物气。
（1）原生生物气原生生物气是在煤化作用早期（R0<0.5%），在较低的温度下（一般低于50 0C），在煤层埋藏较浅处（<400m），在细菌的参与和作用下，微生物对有机质发生分解作用而形成的以CH4为主要成分的生物生成气。
在原生物生成气生成的具体途径和方式有两种，一种是由CO2还原而成；另一种由甲基类发酵（一般为醋酸发酵）而成。
生物气的形成应具备的主要条件是：①缺氧环境；②低硫酸盐浓度；③低温；④丰富的有机质；⑤高PH值；⑥足够的空间。
（2）次生生物气Rice（1981）和Scott（1994）等人认为在近地质时期，煤层被抬升，活跃的地下水系统和大气淡水形成了微生物活动的有利环境，在相对较低的温度下，微生物降解和代谢煤层中已经形成的湿气、甲烷和其它有机化合物，生成次生物成因气（主要是CO2和CH4）。
煤层气开采安全规程培训课件
04
煤层气开采的事故预防和处理措施
安全规程的适用范围
适用于煤层气开 采企业
1
适用于煤层气开采 项目的设计、施工、 运营和管理
适用于煤层气开采 过程中的安全防护 和应急处理
适用于煤层气开采 企业的安全管理和 培训
2
3
4
煤层气开采安全
2
规程的具体内容
开采前的准备工作
01
制定详细的开采 计划，包括开采 区域、开采时间、
煤层气开采安全规程培训课 件
演讲人
目录
01. 煤层气开采安全规程概述 02. 煤层气开采安全规程的具体
内容
03. 煤层气开采安全规程的实施 与监管
04. 煤层气开采安全规程的案例 分析
煤层气开采安全
1
规程概述
安全规程的重要性
01
保障人员安全：安全规程是保障煤层气 开采过程中人员安全的重要依据
02
员安全。
案例分析在培训中的作用
01
帮助学员理解安全规 程的实际应用
03
帮助学员发现并解决 实际问题
02
提高学员对安全规程 的掌握程度
04
增强学员的安全意识 和防范能力
谢谢
安全规程的实施与监督
制定安全规程：根据国家法律法 规和行业标准，制定详细的安全 规程
培训与教育：对员工进行安全规 程的培训和教育，提高员工的安 全意识和技能
现场监督：在煤层气开采现场， 设立专职安全监督人员，对开采 过程进行实时监督
定期检查：定期对煤层气开采现 场进行安全检查，发现隐患及时 整改
事故处理：发生安全事故时，按 照安全规程进行应急处理，并按 照规定进行事故调查和处理
造成人员伤亡和财产损失。
煤层气开采的事故预防和处理措施
安全规程的适用范围
适用于煤层气开 采企业
1
适用于煤层气开采 项目的设计、施工、 运营和管理
适用于煤层气开采 过程中的安全防护 和应急处理
适用于煤层气开采 企业的安全管理和 培训
2
3
4
煤层气开采安全
2
规程的具体内容
开采前的准备工作
01
制定详细的开采 计划，包括开采 区域、开采时间、
煤层气开采安全规程培训课 件
演讲人
目录
01. 煤层气开采安全规程概述 02. 煤层气开采安全规程的具体
内容
03. 煤层气开采安全规程的实施 与监管
04. 煤层气开采安全规程的案例 分析
煤层气开采安全
1
规程概述
安全规程的重要性
01
保障人员安全：安全规程是保障煤层气 开采过程中人员安全的重要依据
02
员安全。
案例分析在培训中的作用
01
帮助学员理解安全规 程的实际应用
03
帮助学员发现并解决 实际问题
02
提高学员对安全规程 的掌握程度
04
增强学员的安全意识 和防范能力
谢谢
安全规程的实施与监督
制定安全规程：根据国家法律法 规和行业标准，制定详细的安全 规程
培训与教育：对员工进行安全规 程的培训和教育，提高员工的安 全意识和技能
现场监督：在煤层气开采现场， 设立专职安全监督人员，对开采 过程进行实时监督
定期检查：定期对煤层气开采现 场进行安全检查，发现隐患及时 整改
事故处理：发生安全事故时，按 照安全规程进行应急处理，并按 照规定进行事故调查和处理
造成人员伤亡和财产损失。
煤层气基础知识与运用(新员工)
山西铭石煤层气利用股份有限公司
爆炸极限
定义：当可燃气体、可燃液体的蒸气（或可燃粉尘）与空气混合并达到一 定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。这个能够发生爆炸的。
甲烷的爆炸极限为5%-15%，当可燃物浓度低于爆炸下限时，遇到明火， 既不会爆炸，也不会燃烧；高于爆炸上限时，遇到明火，虽然不会爆炸，但能够 正常燃烧，若在浓度在5%-15%范围遇明火即可发生爆炸；
按气态方程
P0 V0 P1 V1
T0
T1
V1 P0 V0 T1 P1 T0
V1 (350 77.8) 1045 (273 20) 101 .325 (273 5)
= 4650.11 (Nm3)
山西铭石煤层气利用股份有限公司
常见气体压力单位换算
1标准大气压（atm）=0.101325兆帕(MPa) 1Mpa= 1000 KPa=10 bar = 10 kgf/cm2（公斤力/平方 厘米）= 145psi（磅/平方英寸） 1KPa=1000Pa= =0.145 psi（磅/平方英寸）
相互之间关系：10000ppm=1Vol%，而lel是把爆炸下限5Vol%均 分为一百分，一份为1%LEL，
平时我们所使用的测量LEL值得可燃气体浓度检测仪器，所测量的 值表示的是达到爆炸下限的百分数，也就是接近程度。
山西铭石煤层气利用股份有限公司
粘度
天然气的粘度 通常用甲烷粘度代替天然气的粘 度。天然气的粘度与其组分的相对分子质量、组 分、温度及压力有关。
例题：已知现阶段城南门站中压供气流量最大为35000Nm3/h，请计算设定 单次加臭量和每分钟加臭频次？
解：小时最大加臭量为：35000×0.02=700（g） 每分钟最大加臭量：700÷60=11.67（g）=11.67（ml）
煤层气开发理论与技术概论PPT学习教案
第20页/共61页
煤层气储层改造技术
1、裸眼扩径 2、洞穴完井 3、水力压裂
第21页/共61页
第22页/共61页
裸眼扩径
第23页/共61页
裸眼扩径
美国粉河盆地 （特高渗） 第24页/共61页
洞穴完井
第25页/共61页
洞穴完井技术
第26页/共61页
洞穴完井技术
第27页/共61页
洞穴完井技术
但从目前资料分析，我国煤层气δ13C1值为-66.3‰～-13.3‰看，煤层中 存在生物气，而它们是早期菌解生物气还是次生生物气还有待证实。不过本 次评价的煤级为长焰煤—无烟煤Ⅱ、Ⅲ号，一般是不含早期菌解生物气的， 因此δ13C1<-58‰煤层气应为晚期成因的次生生物气。
第11页/共61页
煤层气的储集
第28页/共61页
洞穴完井技术
第29页/共61页
洞穴完井技术
第30页/共61页
洞穴完井技术
第31页/共61页
水力压裂
第32页/共61页
美国煤层气压裂技术发展 概况
（1） 美国煤层气井压裂技术发展概况一览表
压裂技术
1960
1970
1980
炸药炸洞
高压水力压裂
大排量高压水力压裂
液氮泡沫压裂
液氮泡沫加砂压裂
注：+ + + 为作用大；+ + 为作用中等；+ 为作用小；空白为没有作用
对煤层气的 运移作用
+ + +++ ++ ++ ++
+ +
第17页/共61页
煤层气储层特征
煤层气储层改造技术
1、裸眼扩径 2、洞穴完井 3、水力压裂
第21页/共61页
第22页/共61页
裸眼扩径
第23页/共61页
裸眼扩径
美国粉河盆地 （特高渗） 第24页/共61页
洞穴完井
第25页/共61页
洞穴完井技术
第26页/共61页
洞穴完井技术
第27页/共61页
洞穴完井技术
但从目前资料分析，我国煤层气δ13C1值为-66.3‰～-13.3‰看，煤层中 存在生物气，而它们是早期菌解生物气还是次生生物气还有待证实。不过本 次评价的煤级为长焰煤—无烟煤Ⅱ、Ⅲ号，一般是不含早期菌解生物气的， 因此δ13C1<-58‰煤层气应为晚期成因的次生生物气。
第11页/共61页
煤层气的储集
第28页/共61页
洞穴完井技术
第29页/共61页
洞穴完井技术
第30页/共61页
洞穴完井技术
第31页/共61页
水力压裂
第32页/共61页
美国煤层气压裂技术发展 概况
（1） 美国煤层气井压裂技术发展概况一览表
压裂技术
1960
1970
1980
炸药炸洞
高压水力压裂
大排量高压水力压裂
液氮泡沫压裂
液氮泡沫加砂压裂
注：+ + + 为作用大；+ + 为作用中等；+ 为作用小；空白为没有作用
对煤层气的 运移作用
+ + +++ ++ ++ ++
+ +
第17页/共61页
煤层气储层特征
煤层气安全培训常识
提高开采效率、降低成本
02 环保挑战
做好废气处理、土地复原
03 安全挑战
减少事故发生、提高安全意识
结语
煤层气作为重要的清洁能源，对于能源转型和环境保护具有重要意义。 面对挑战，需要政府、企业和社会各方通力合作，共同推动煤层气产 业的可持续发展。
●04
第四章 煤层气的安全管理
REPORTING
煤层气的安全管理
保障井下作业安全
煤层气开采安全管理经验分享
不同煤层气生产企业在安全管理方面都积累了宝贵的经验，通过 分享这些经验，整个行业可以不断学习和提升安全管理水平，共 同维护生产环境的安全稳定。
REPORTING
●05
第5章 煤层气的应急处置与 救援
REPORTING
煤层气事故的应急处置
针对瓦斯爆炸、顶板垮塌等事故，需要做好应急处置准备。制定 应急预案，组织救援队伍，做好应急演练。在面对突发情况时， 保障人员安全至关重要。
建立健全的安全管理体系
煤层气开采安全风险防范
瓦斯爆炸
加强通风管理 进行定期检查
配备必要的防爆设备
其他安全风险
定期检查设备 制定应急预案
加强安全意识培训
顶板垮塌
加强支护措施 定期检查支护情况 培训作业人员正确操作
煤层气开采安全技术
瓦斯抽放
有效控制瓦斯浓度
防治井下火灾
确保井下作业环境安全
防治顶板涌水
煤层气安全培训常识
制作人：XXX
时间：XX年X月
目录
第1章 煤层气的形成与分布 第2章 煤层气的勘探与开发 第3章 煤层气的利用与发展 第4章 煤层气的安全管理 第5章 煤层气的应急处置与救援 第6章 总结与展望
●01
02 环保挑战
做好废气处理、土地复原
03 安全挑战
减少事故发生、提高安全意识
结语
煤层气作为重要的清洁能源，对于能源转型和环境保护具有重要意义。 面对挑战，需要政府、企业和社会各方通力合作，共同推动煤层气产 业的可持续发展。
●04
第四章 煤层气的安全管理
REPORTING
煤层气的安全管理
保障井下作业安全
煤层气开采安全管理经验分享
不同煤层气生产企业在安全管理方面都积累了宝贵的经验，通过 分享这些经验，整个行业可以不断学习和提升安全管理水平，共 同维护生产环境的安全稳定。
REPORTING
●05
第5章 煤层气的应急处置与 救援
REPORTING
煤层气事故的应急处置
针对瓦斯爆炸、顶板垮塌等事故，需要做好应急处置准备。制定 应急预案，组织救援队伍，做好应急演练。在面对突发情况时， 保障人员安全至关重要。
建立健全的安全管理体系
煤层气开采安全风险防范
瓦斯爆炸
加强通风管理 进行定期检查
配备必要的防爆设备
其他安全风险
定期检查设备 制定应急预案
加强安全意识培训
顶板垮塌
加强支护措施 定期检查支护情况 培训作业人员正确操作
煤层气开采安全技术
瓦斯抽放
有效控制瓦斯浓度
防治井下火灾
确保井下作业环境安全
防治顶板涌水
煤层气安全培训常识
制作人：XXX
时间：XX年X月
目录
第1章 煤层气的形成与分布 第2章 煤层气的勘探与开发 第3章 煤层气的利用与发展 第4章 煤层气的安全管理 第5章 煤层气的应急处置与救援 第6章 总结与展望
●01
排采工作岗前培训
3、井深结构 井深结构：指一口井下入套管的层次、
尺寸、深度，各层套管相应的钻头尺寸 以及各层套管的水泥返高。 井孔中下入的套管可分为表层套管、技 术套管、和产层套管三种类型。 下图为井身结构图。
第 2 课：排采生产工作介绍
第 2 课：排采生产工作介绍
4、煤层气井排采工艺 煤层气排采又称排水采气，根据煤
第 2 课：排采生产工作介绍
第 2 课：排采生产工作介绍
2、煤层气井资料的录取 排采数据的录取为现场的主要工作
内容，包括排液数据和采气数据两大部 分。
排液数据主要包括产水量、液柱高 度、动液面、氯离子含量和PH值等。
采气数据主要包括日产气量和总产 气量以及套管压力等。
第 3 课：煤层气行业发展前景
层甲烷赋存产出的特点，施行人工升举 方法，将水从井内排出，使煤储层压力 降低到煤层甲烷临界解析压力值以下， 形成煤层气连续流动过程，实现井间干 扰、恰当控制排液速度、降低井底流压 、防止岩屑煤粉危害等式煤层气井排水 采气应采取的重要措施。 煤层气开采工艺是：排水—降压—采气
第 2 课：排采生产工作介绍
第 2 课：排采生产工作介绍
工作原理：电动机通过三角皮带传动，带动减 速箱，减速后由曲柄、连杆、横梁和游梁等四 连杆机构把减速箱输出的旋转运动变为游梁驴 头的往复运动，驴头带动光杆和抽油杆做上下 往复运动，抽油杆将这个运动传给井下抽油泵 的泵塞。抽油泵泵筒的下部装有固定阀，柱塞 上装有游动阀，当抽油杆上行时，柱塞做上冲 程运动，固定阀打开，泵从井中吸入水，游动 阀此时处于关闭状态，柱塞将它上面油管中的 液体上举到井口，完成抽油泵的排出过程。当 抽油杆下行时，柱塞做下冲程运动，固定阀关 闭而游动阀打开，柱塞下面的液体通过游动阀 向上排泄，完成抽油泵的吸入过程。
尺寸、深度，各层套管相应的钻头尺寸 以及各层套管的水泥返高。 井孔中下入的套管可分为表层套管、技 术套管、和产层套管三种类型。 下图为井身结构图。
第 2 课：排采生产工作介绍
第 2 课：排采生产工作介绍
4、煤层气井排采工艺 煤层气排采又称排水采气，根据煤
第 2 课：排采生产工作介绍
第 2 课：排采生产工作介绍
2、煤层气井资料的录取 排采数据的录取为现场的主要工作
内容，包括排液数据和采气数据两大部 分。
排液数据主要包括产水量、液柱高 度、动液面、氯离子含量和PH值等。
采气数据主要包括日产气量和总产 气量以及套管压力等。
第 3 课：煤层气行业发展前景
层甲烷赋存产出的特点，施行人工升举 方法，将水从井内排出，使煤储层压力 降低到煤层甲烷临界解析压力值以下， 形成煤层气连续流动过程，实现井间干 扰、恰当控制排液速度、降低井底流压 、防止岩屑煤粉危害等式煤层气井排水 采气应采取的重要措施。 煤层气开采工艺是：排水—降压—采气
第 2 课：排采生产工作介绍
第 2 课：排采生产工作介绍
工作原理：电动机通过三角皮带传动，带动减 速箱，减速后由曲柄、连杆、横梁和游梁等四 连杆机构把减速箱输出的旋转运动变为游梁驴 头的往复运动，驴头带动光杆和抽油杆做上下 往复运动，抽油杆将这个运动传给井下抽油泵 的泵塞。抽油泵泵筒的下部装有固定阀，柱塞 上装有游动阀，当抽油杆上行时，柱塞做上冲 程运动，固定阀打开，泵从井中吸入水，游动 阀此时处于关闭状态，柱塞将它上面油管中的 液体上举到井口，完成抽油泵的排出过程。当 抽油杆下行时，柱塞做下冲程运动，固定阀关 闭而游动阀打开，柱塞下面的液体通过游动阀 向上排泄，完成抽油泵的吸入过程。